Question

【题目】如图所示，导热性能极好的汽缸，高为l，开口向上固定在水平面上，距缸底0.8l处有两个支架，汽缸中有横截面积为S、质量为的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始状态外界温度为T0、缸体内气体和大气压均为p0，大气压强保持不变，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g，缓慢加热气体使活塞缓慢上升到缸口，整个过程中气体吸收的热量为Q，求：

（1）温度多高时活塞对支架压力恰好为零；

（2）温度多高时活塞上升到汽缸顶部；

（3）整个过程中气体内能的增加量

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）活塞对支架压力恰好为零，

封闭气体等容变化，由查理定律

解得：

（2）活塞上升过程中，封闭气体等压变化，由盖·吕萨克定律

（3）气体对外界做功，

根据热力学第一定律

解得